Южно-Уральский федеральный научный центр минералогии и геоэкологии УрО РАН

Минералы, впервые открытые в Ильменах

Краткий очерк истории минералогического изучения Ильменских гор

В период с конца XVIII-го до конца XIX-го столетий в южной части Ильменских гор велись интенсивные работы по поиску слюды (мусковита). Первые опубликованные сведения об Ильменских горах мы находим в 1786 г. у П. С. Палласа (Паллас. 1786), где он упоминает «слюдяные копи при Чебаркуле», а также озеро «Ильменское» и возвышающийся возле него «Ильментау». Сообщается также о находке зеленого полевого шпата (Hermann B., 1789) и шерла (Севергин, 1809).

Началом изучения минералов Ильменских гор следует считать посещение их летом 1826 г. немецким минералогом, коллекционером и путешественником Йоганом Менге. Он описал здесь 13 минералов, в том числе циркон, нефелин, топаз, берилл (Менге, 1826; 1827; 1830; Menge, 1842). Он первый обратил внимание на особый состав главной горной породы, слагающей Ильменский хребет, предложив выделить ее в особый тип – ильменский гранит (миаскит). В образцах, переданных И. Менге для изучения известным ученым того времени, были открыты новые минералы: ильменит (Розе Г., 1827; Roze G, 1839), монацит-(Ce)(Брейтгаупт, 1829), эшинит-(Ce) (Berzelius, 1828).

В 1829 году Ильмены посещает известный минералог Густав Розе, работавший в составе экспедиции Академии Наук А. Гумбольдта. В образцах собранной им коллекции был открыт новый минерал – канкринит (Roze G., 1839).

Поиски и разработка корунда и самоцветов обусловили развитие горных работ в Ильменских горах, вскрывались новые пегматитовые жилы, каменный материал продолжал поступать исследователям. Открываются новые минералы: чевкинит-(Ce) (Roze G., 1839), самарскит-(Y)(Roze H., 1847), хиолит (R. H. Auerbach J., 1846).

Вторая половина XIX века начинается открытием нового минерала – ильменорутила, найденного и изученного русским ученым, минералогом и кристаллографом Н. И. Кокшаровым (1856), П. В. Еремеевым описан первый в России гельвин (Еремеев, 1868).

В целом, в XIX веке различными исследователями внесен значительный вклад в изучение минералогии Ильменских гор, бало открыто и описано 46 минералов, в т. ч. 8 – новых.

В начале XX века Ильмены посещают и изучают известные Российские геологи и минералоги: А. П. Карпинский (описал пироксены), А. Е. Ферсман (мезолит, натролит), А. С. Белянкин (амфиболы, пироксены, тальк, шпинель и др.), В. И. Вернадский (иксиолит), В. И. Крыжановский (повеллит, торит и др.). Зарубежными минералогами были описаны: эшинит-(Y) (Hauser et al., 1910); геарксутит, криолитионит, томсенолит (Boggild, 1913).

1911-1916 гг. – работает Радиевая экспедиция Академии Наук под руководством В. И. Вернадского.

С 1920-1950 гг. на территории Ильменского заповедника работали отечественные ученые: Е. В. Араловец, М. С. Афанасьев, Г. П. Барсанов, Д. С. Белянкин, Б. А. Березин, А. Н. Заварицкий, А. А. Иванов, П. В. Калинин, А. А. Козакова, В. И. Крыжановский, С. Д. Попов, К. И. Постоев, Р. Б. Рубель, М. П. Русаков, А. А. Сауков, Н. Н. Смирнов (описал 18 минералов), А. И. Симонов, А. Г. Титов, Г. П. Черник и др.

В 1949 г. издана монография «Минералы Ильменского заповедника» под редакцией акад. А. Н. Заварицкого, в которой приводится описание 122 минералов.

Среди исследователей второй половины XX столетия, узучавших ильменские минералы, необходимо отметить таких исследователей, как А. Н. Лабунцов (анатаз, гранат), Л. Э. Ротман (сводная работа по пироксенам и амфиболам), П. Я. Ярош (бастнезит), И. Е. Мальцев (первый на Урале триплит), В. И. Степанов (три фторалюмината из копи 69), Б. А. Макарочкин (8 минералов, в т. ч. один новый – фергусонит-бета-(Ce)), В. Я. Левин (монография по геологии Ильмен, в которой описаны 5 новых для ИГЗ минералов).)

Начиная с 1975 г. минералогическими исследованиями занимались сотрудники заповедника и Института минералогии УрО РАН: В. О. Поляков (описал 40 минералов, в т. ч. новый – макарочкинит), Б. В. Чесноков (22 минерала, в т. ч. новые – свяжинит, ушковит), В. А. Попов (14 минералов), в т. ч. новый – поляковит-(Ce)), А. Г. Баженов (14 минералов, в т. ч. новые – фторорихтерит, калийсаданагаит, фторомагнезиоарфведсонит), Е. В. Белогуб (работы по политипии слюд), А. С. Варлаков (работы по минералогии гипербазитов Ильмен). В 1994 году опубликован наиболее полный кадастр Ильменских гор, включающий 264 минеральных вида. В 1994 году опубликован кадастр минералов Ильменских гор, включающий 264 минеральных вида (Ю.С.Кобяшев, В.О. Поляков, 1994) . В 1998-99 гг. минералогической группой Заповедника проведена ревизия всех данных по амфиболам Ильменогорского комплекса, установлено 36 минералов этой группы, в т. ч. – 18 новых для Ильмен (С.Н. Никандров и др., 2000).

В 2000 г. опубликован кадастр минералов Ильменских гор, насчитавающий 268 минеральных видов и 94 разновидности (Ю.С. Кобяшев, С.Н. Никандров, П.М.Вализер, 2000).

Амфиболы

Первые природные находки

 

  Классификация минералов группы амфиболов в минералогии традиционно сложна. Это связано как со сложностью их состава, так и со сложностью структуры, в которой одни и те же катионы могут размещаться в разных позициях. Всё это в совокупности создаёт довольно большой комбинаторный ряд, который сложно систематизировать. Наиболее логичной, по-видимому, является классификация, составленная в 1978 году Ликом [40] и одобренная Международной Минералогической ассоциацией. В этой классификации достаточно стройно систематизированы минералы группы амфиболов на основе их кристаллохимии, а также разработаны правила отнесения амфиболов к тому или иному  минеральному виду. Кроме того в ней приводятся несколько амфиболов, выведенных теоретически (даны состав и названия), т.е. это амфиболы, существование которых в природе возможно, но пока они не найдены. Следует отметить, что в 1997 году появилась ещё одна классификация амфиболов, тоже созданная Ликом [20]. Она создана на основе классификации 1978 года и несколько упрощает её, но в целом вполне с ней сопоставима.

История открытия

 

  К началу 80-х годов исследователями был накоплен большой объём информации по амфиболам Ильмен. И в 1982 году была предпринята попытка систематизировать её в соответствии с классификацией Лика [2]. При этом выяснилось, что часть ильменских амфиболов соответствует теоретически выведенным Ликом, что и послужило основанием для включения их в список новых минералов, открытых в Ильменах [15], с пометкой “первые природные находки”.

Это следующие амфиболы:

  • феррибарруазит NaCa(Mg,Fe2+)3Fe3+2(Si7,Al)O22(OH)2
  • ферривинчит NaCaMg4Fe3+Si8O22(OH)2
  • ферритарамит Na2Ca(Fe2+,Mg)3Fe3+2(Si6,Al2)O22(OH)2

Выведены и названы эти минералы по сходству с, соответственно, бар- руазитом, винчитом и тарамитом.

Номенклатура минерала

 

  Для барруазита, винчита и тарамита характерно преобладание Al в позиции трёхвалентного катиона. В железистых же разностях, в частности – ильменских (феррибарруазит, ферривинчит и ферритарамит), в этой позиции преобладает Fe3+. Более поздний, по сравнению с [2], анализ литературных источников показал, что амфибол состава ферритарамита был описан ранее, но под названием тарамит.

Минеральные ассоциации

 

Новые ильменские амфиболы описаны в качестве породообразующих минералов различных пород: феррибарруазит – в фенитах альбитовых;
ферривинчит – в кварцевых жилках фенитов; ферритарамит – в миаскитах
амфиболовых, сиенитах и фенитах амфиболовых и биотит-амфиболовых.

Характеристика минерала

 
Структура амфиболов (рихтерит, по [23])

Поскольку стандартное описание этих минералов, как минеральных видов, в [2] отсутствует, то и здесь оно не приводится. Отметим лишь, что все они в системе минералогии относятся к классу силикаты, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – цепные, подотдел – с добавочными анионами или радикалами, группа – амфиболов. Все относятся к моноклинной сингонии, имеют вид симметрии C2/m. Структура по типу общая для минералов этой группы (см. фторрихтерит, (рис. 1)). Облик минералов: ферривинчит (рис.2), ферритарамит (рис.3).

Рис.1
M(1) – M(3): Mg, Mn, Fe2+, Fe3+, Al, Ti
M(4): Ca, Na, а также Li, Mg, Mn, Fe2+
T(1) и T(2): Si, Al
A: Na.

Рис.2. Ферривинчит.
Асбестовый агрегат на полевошпатовой брекчии. Муз. обр. №6812.

Рис.3. Ферритарамит.
Несовершенные кристаллы на перекристаллизованном миасските. Муз. обр. №7415.

Вертушковит (vertushkovite)

K2 (C2O4). H2O

 

История открытия

 

  В марте 1983 г. Б.В. Чеснокову научным сотрудником краеведческого музея г. Миасса В.И. Поповым были переданы куски чаги (Jnonotus obliguus) с берёзы (Betula pendula) с мелкозернистыми выделениями неизвестного минерала. Исследования показали, что он является неизвестным в природе (синтетический известен) моногидратом оксида калия, т.е. новым минералом. Название минерала дано в честь выдающегося советского минералога, Заслуженного геолога СССР, Лауреата Государственной премии СССР, заведующего кафедрой минералогии Свердловского горного института, профессора Григория Николаевича Вертушкова. Сходный минерал, тоже в наростах на берёзе, изучался Е.И. Нефедовым. Неполное описание его включено профессором В.П. Петровым в русский перевод книги Е. Ларсена и Г. Бермана [18] под названием “оксалат – моногидрат калия”. Вертушковит Комиссией по новым минералам Международной Минералогической Ассоциацией (КНМ ММА) не утверждён в качестве нового минерала. Это связано с тем, что среди минералогов существует двоякое отношение к продуктам жизнедеятельности организмов, каковым и является вертушковит. Согласно одной концепции, поддерживаемой ММА, к минералам относятся только те продукты, которые возникли в земной коре в результате эндогенных и экзогенных геологических процессов, без участия технической или иной деятельности человека или жизнедеятельности различных организмов. С этой позиции вертуш- ковит минералом не является. Другая часть минералогов вполне логично считает, что к минералам могут относиться любые соединения, возникающие в результате естественных природных процессов, в том числе и процессов жизнедеятельности организмов. При этом они полагают, что сама наука “минералогия” в этом случае структурируется и в ней появляются разделы или направления, в рамках которых изуча- ются продукты жизнедеятельности организмов – биоминералогия, или продукты, спонтанно возникающие под воздействием природных фак- торов в объектах, организованных человеком (отвалах горнодобывающих и перерабатывающих предприятий, скважинах, отстойниках и пр.) – минералогия техногенеза. С этой точки зрения вертушковит – минерал раздела биоминералогия.

Номенклатура минерала

 

Вертушковит как минеральный вид
В системе минералогии вертушковит отнесён к классу органических соединений (или “органические вещества”), подкласс – соли органических кислот, группа – оксалаты. Кристаллы относятся к моноклинной сингонии, вид симметрии A2/a.

Кристаллическая структура

 

Для ильменского вертушковита не изучалась.

Морфология

 

Формы нахождения
Беловатые выцветы на поверхности нароста чаги и мелкозернистые, мелкокристаллические скопления внутри чаги в местах расслаивания и
растрескивания (рис1.). Эти скопления представляют собой рыхлые пористые агрегаты пластинчатых кристаллов, имеющих ромбовидный облик. Ведущей формой является a{100} и ещё три формы установлены в виде узких граней (рис.2). Отмечены двойники по о{111}, вытянутые по [011].

рис.1 Вертушковит.
Очень мелкие кристаллы в виде белой корочки на чёрной поверхности берёзовой чаги (Jnonotus obliguus). Муз. обр. №4527.

рис.2. Кристалл вертушковита.
Грани форм: a{100}, o{111}

Основные физические характеристики

 

Плотность: измеренная – 2,13 г/см3; вычисленная – 2,14 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса около 2,5.
Излом: от мелкораковистого до неровного, очень хрупок. Спайность ясная по {100}.
Цвет: от бесцветного до бледно-коричневого и красновато-коричневого.
Черта: белая со слабым желтовато-коричневым оттенком.
Блеск: стеклянный, на изломе жирноватый.
Прозрачен: в проходящем свете бесцветный или бледно-коричневый.
Двуосный, положительный. 2V – большой. Nm=[010], угол с:Ng~7o . Ng=1,557; Nm=1,491; Np=1,432; Ng-Np=0,125.
Дополнительные характеристики: легко растворяется в воде, легкоплавок, ярко окрашивает пламя в светлый фиолетовый цвет (калий).

Особенности химического состава

 

Теоретически для K2C2O4.H2O (мас.%): K2O – 51,13; C2O2 – 39,10; H2O – 9,77. Для вертушковита определён, соответственно: 49,40; 40,43; 7,78; сумма 99,61. Небольшой дефицит K2O объясняется незначительной примесью органического вещества в пробе.

Ильменит (ilmenite)

Fe2+TiO3

История открытия

 

   Ильменит установлен в сборах И.Н. Менге 1824 года. В этих материалах присутствовали блестящие кристаллы чёрного цвета, которые И.Н. Менге считал танталитом. Они были переданы им для изуче- ния нескольким минералогам: Дж. Г. Гейланду, А.Ф. Купферу и др. На основании измерений углов между гранями этих кристаллов Купфер отнёс их к моноклинной сингонии и назвал “ильменитом” [38]. Густав Розе, получивший кристаллы этого “танталита” от Вейса и также измеривший их, установил их сходство с кристаллами, исследованными Купфером, но отнёс их к тригональной сингонии, указав при этом, что вероятно вследствие искажённого облика кристаллов, они были Купфером неверно установлены [42]. Здесь же, на основе химического анализа, проведённого Генрихом Розе, он сообщил, что этот минерал представляет собой титанистое железо. Таким образом получилось, что название минералу дал А.Ф. Купфер, а правильно его определил (состав и симметрию) – Густав Розе. Следует отметить, что из песков в Меннакане (Корноул, Англия) почти за четверть века до открытия ильменита Мак-Грегором был описан аналогичный минерал под названием “менакканит” [15] со ссылкой на [41]. Однако он был недостаточно изучен и в номенклатуре минералов утвердилось название “ильменит”.

Номенклатура минерала

 

  Ильменит как минеральный вид
В системе минералогии ильменит относится к классу оксиды; по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – координационные, отдел – сложные, группа ильменита. Кристаллизуется в тригональной сингонии, вид симметрии R3. Минерал в природе распространён, в настоящее время основной источник титана.

Кристаллическая структура

 

  Кристаллическая структура ильменита имеет тот же тип, что и корунд: атомы кислорода образуют плотнейшую гексагональную упаковку, в октаэдрических пустотах её располагаются атомы металлов (Fe и Ti), но не во всех, а только в 2/3 (по так называемому “корундовому мотиву”), остальные пустоты (1/3) – вакантны. Fe и Ti в структуре распределены не равномерно (статистически), а послойно: O – Ti – O – Fe – O – Ti и т.д. [8], вследствие чего симметрия ильменита понижена, по сравнению с корундом (R3 и R3с соответственно.

Структура ильменита (по [11])

1 – структура из октаэдров двух типов (Fe и Ti); 2 – то же, отдельные слои; 3 – мотив структуры в слое, перпендикулярном  оси c.

Распределение атомов Fe и Ti в структуре ильменита (по [8])

Проекция на плоскость (2110).

Морфология

 

  Формы нахождения
Плотные зернистые скопления, часто зёрна таблитчатые, пластинчатые. Кристаллы пластинчатые, таблитчатые до изометричных (рис. 1). В ограничении установлено (рис. 2): обычные формы – 16, редкие и недостоверные – более 30. Известны двойники по (0001) и (1011), а также полисинтетические по тем же направлениям.

Рис.1. Ильменит
Кристаллы. Муз.обр. (слева направо) №5080 и №4502.

Рис.2. Кристаллы ильменита
Грани форм: c{0001}, r{1011}, s{0221}, e{0112}, n`{2243}, `n{2423}

Основные физические характеристики

 

  Удельный вес: 4,6 – 4,8 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса – 5-6;
микротвёрдость (по различным данным) от ~ 500 до 825 кг/мм2.
Излом: неровный до раковистого, спайность не выражена, иногда отмечается отдельность по (0001) и по (1011), как следствие полисинтетического двойникования.
Цвет: железно-чёрный, иногда с буроватым или стально-серым оттенком.
Черта: чёрная, иногда буроватая.
Блеск: полуметаллический до металического.
Магнитность: немагнитен или слабомагнитен.
Оптические характеристики [12]: непрозрачен, в очень тонких сколах слабо просвечивает буровато-красным цветом. В отражённом свете (в аншлифах) цвет светло-серый, отражение умеренно низкое (выше чем у магнетита, но ниже чем у гематита).

Особенности химического состава.

 

  Теоретический состав чистого ильменита (FeTiO3): FeO – 47,34 мас.%; FeO2– 52,66 мас.%. Но этот состав непостоянен. Как правило присутствует Fe2O3, иногда в довольно больших количествах; а также Mg – так называемый пикроильменит, и Mn2+ – манганильменит.
Из других примесей отмечались: Nb – в ильменитах из щелочных пород; V, Cr, Co, Ni – в ильменитах из основных пород; а также Sc, Zn, Sn, Ba, Sr, Y, Th.

Ильменорутил (ilmenorutile)

(TiNbFe3+)3O2

История открытия

 

  Ильменорутил установлен Н.И. Кокшаровым в материале, добытом им летом 1856 года при переборке отвалов фенакитовых и топазовых копей (типичные минералы амазонитовых пегматитов), а также из шурфов, пройденных вблизи этих копей. На основании анализа, проведённого Р. Германом, и измерений кристаллов Н.И. Кокшаров счёл этот минерал новой разновидностью рутила и дал ей название “ильменорутил”, т.к. он отличался от прочих рутилов большим удельным весом и “своею особенною наружностью”, а также большим содержанием железа [16]. Впоследствии анализ его был опубликован Р. Германом (в 1868 г.) и в нём оказалось 19% пятиокиси ниобия, тантал же не обнаружен. Позднее, в других месторождениях, тантал в ильменорутиле был обнаружен, в некоторых случаях его было больше, чем ниобия, и такой минерал получил название стрюверит.

Номенклатура минерала

 

  Ильменорутил как минеральный вид
В системе минералогии ильменорутил относится к классу оксиды, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – цепные, отдел – простые. Минерал относится к тетрагональной сингонии, вид симметрии P42/mmm.

Кристаллическая структура

 

  Кристаллическая структура
Кристаллическая структура ильменорутила аналогична рутиловой (рис). Основным элементом структуры является полиэдр TiO6 (каждый атом Ti окружён шестью атомами кислорода, а каждый атом кислорода окружён тремя атомами Ti). Слегка искажённые полиэдры соединяясь друг с другом противоположными рёбрами образуют колонки (цепочки), ориентированные вдоль оси c. Колонки же между собой соединяются вершинами полиэдров. В структуре ильменорутила Ti в части полиэдров замещён на Nb, Ta и Fe, которые распределены в объёме статистически.

Структурный тип рутила TiO2 (по [21])

В рутиле все октаэдры заняты Ti, в ильменорутиле – часть позиций Ti занята Nb (Ta) и Fe.

Морфология

 

  Формы нахождения
Минерал редкий, встречается, как правило, в виде кристаллов, сростков кристаллов и их обломков (рис.1). Основными формами в огранении являются тетрагональные дипирамиды s{111} и e{101}, а также тетрагональные призмы a{100} и m{110} (сферические координаты граней такие же, как у рутила) (рис.2). Известно свыше десяти других форм, которые менее обычны. Двойники по (101) обычны, причём нередки тройники и даже четверники; более редки двойники по (301).

Рис.1. Ильменорутил
Кристалл на друзе амазонита. Муз. обр. №7524.
Рис.2. Кристаллы (1,2) и двойники (3-6) ильменорутила
Грани форм:
c{001}, a{100}, m{110}, s{111}, e{101}, p{221}.

Основные физические характеристики

 

  Удельный вес: 4,2 – 5,6 г/см3, сильно зависит от содержания Nb и,
особенно, Ta.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 6 – 6,5.
Излом: Неровный, спайность не установлена.
Цвет: чёрный, до сероватого, иногда на поверхности синеватая побежалость.
Черта: чёрная, серо-чёрная с зеленоватым оттенком.
Блеск:граней – сильный, металлический; в изломе – жирный.
Непрозрачен: иногда слабо просвечивает в тонких сколах по краям.

Особенности химического состава

 

  Состав по основным компонентам (Ti, Nb, Fe) весьма непостоянен и колеблется в широких пределах: TiO2 ~ 36-88 мас.%; Nb2O5 ~ 3,6- -4,2 мас.%; FeO ~ 4-13 мас.%. Среди других элементов-примесей отмечались Mn2+, замещающий Fe2+ (до 15 мас.%), Mg, Ca, Sn (особенно в стрюверитах), V, Cr и др.

Калугинит (kaluginite)

(Mn2+,Ca)MgFe2+(PO4)2(OH) . 4H2O

История открытия

 

  Калугинит найден Б.В. Чесноковым в 1979 году в жиле гранитного пегматита копи № 232 Ильменского заповедника. Калугинит наряду с другими фосфатами входит в состав продуктов изменения триплита, образующего гнездо возле кварцевого ядра жилы. Здесь же обнаружены ушковит и матвеевит. Назван в честь уральского минералога, составителя учебных и научных коллекций минералов Калугина Александра Васильевича. Комиссией по новым минералам Международной минералогической ассоциации калугинит не рассматривался (не представлялся).

Номенклатура минерала

 

  Калугинит как минеральный вид
В системе минералогии калугинит относится к классу фосфаты, по [33] – группа оверита (по [21]: подкласс – островные, отдел – водные с добавочными анионами). Минерал относится к ромбической сингонии, пространственная группа Ccca.

Кристаллическая структура

 

  Не изучалась. По [33] считается Mn-аналогом сегелерита.

Морфология

 

  Формы нахождения
Кристаллы размером до 0,5 – 1 мм на стенках полостей в изменённом триплите, совместно с кристаллами ушковита. Кристаллы имеют таблитчатый облик, уплощены по {100} и несколько вытянуты по [001] (рис.). Всего установлено 6 форм. У относительно крупных кристаллов грани пинакоидов {100} и {010} слабо вогнутые, а бипирамид – слабо выпуклые. В иммерсионных препаратах отмечены полисинтетические двойники.

Рис.1. Кристаллы калугинита Грани форм: c{001}, b{010}, a{100}, f{130}, p{111}, s{211}

Основные физические характеристики

 

  Плотность: измеренная – 2,69 г/см3, вычисленная – 2,7 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 3,5; хрупкий.
Излом: неровный. Спайность совершенная по {110}.
Цвет: светлый желтовато-зеленоватый до зеленовато-жёлтого.
Черта: белая с желтоватым оттенком.
Блеск: сильный стеклянный на гранях, жирноватый на изломе.
Прозрачен или просвечивает. В проходящем свете плеохроирует: удли-
нение положительное, Ng – зеленовато-жёлтый, и Np – почти бесцветный.
Ng=1,658; Nm=1,642; Np=1,627; Ng-Np=0,031. Двуосный, отрицательный
(?); 2V близок к 90o.
Дополнительные характеристики: легкоплавкий.

Особенности химического состава

 

  По данным различных видов анализа в составе калугинита, кроме формульных элементов в незначительных количествах установлены Al и Ti.

Канкринит (cancrinite)

Na6Ca2Al6Si6O24(CO3)2

История открытия

 

  Сначала название “канкринит” было присвоено Г. Кеммерером [14] минералу “отчасти светло-фиолетового, отчасти тёмно-синего цвета”, установленному в материалах (сборах) И.Н.Менге. Однако вскоре выясни- лось, что он аналогичен содалиту с Везувия. В 1829 году Ильменские горы посещает Густав Розе и в своих материалах описывает розовый минерал, имеющий, как он отметил, большое сходство с нефелином и сода- литом [24]. Поскольку “канкринит” оказался дискредитированным он предложил назвать этот новый минерал розового цвета канкринитом, чтобы удержать это название в минералогии [43].

Номенклатура минерала

 

  Канкринит как минеральный вид
В системе минералогии канкринит относится к классу силикаты; по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – каркасные, отдел –  алюмосиликаты, подотдел – с добавочными анионами. Группа канкринита.  Минерал относится к гексагональной сингонии, вид симметрии P6/mmm.

Кристаллическая структура

 

  Её можно представить следующим образом: Al- и Si-тетраэдры, соединяясь вершинами, образуют гексагональные кольца в плоскости c(0001), а эти кольца, соединяясь по шесть, создают крупные гексагональные полости, в которых размещаются атомы Na, Ca и другие, а также добавочные атомы и радикалы (CO3, SO4, OH и пр.)-(рис.1).

Рис.1. Структура канкринита (по [9])Проекция на плоскость (001).

Морфология

 

  Формы нахождения
Зернистые выделения, отдельные ксеноморфные блоки, псевдоморфозы и каёмки по нефелину (рис.1). Кристаллы редки, призматического габитуса (рис.2), обычные формы: дипирамида {1011} и призма {1010}

Рис.1. Канкринит. Несовершенные кристаллы жёлтого цвета (на иллюстрации с белёсым налётом). Муз. обр. №6120.

Рис.2. Кристалл канкринита. Грани форм: a{1010}, r{1011}

Основные физические характеристики

 

  Удельный вес: 2,4 – 2,5 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 5 – 5,5.
Излом: неровный, иногда ступенчатый. Спайность по {1010}
средняя до совершенной.
Цвет: белый, серый, жёлтый, розовый.
Черта: бесцветная.
Блеск: по плоскости спайности – стеклянный, иногда перламутровый, на
изломе – жирный.
Оптические характеристики: в шлифах прозрачен, бесцветен; оптически
одноосный, отрицательный, удлинение отрицательное. Показатель преломления no~1,524, ne~1,495 ( для красных лучей ). 
Двупреломление высокое, порядка 0,021 – 0,029.

Особенности химического состава

 

  Кроме основных формульных элементов (см. формулу), в качестве изоморфной примеси содержит K, иногда Ba, H2O (последняя носит цеолитный характер) и др.

Макарочкинит (makarochkinite)

(Ca,Na)2(Fe2+,Fe3+,Ti4+,Mg)6(Si,Be,Al)6O20

История открытия

 

 Минерал был впервые отмечен в образцах коллекции Б.А. Макарочкина как акцессорный и предварительно диагностирован как шпинель. Дальнейшие исследования его в образцах, отобранных из жилы пегматита копи № 400 Ильменского заповедника, позволили установить, что это новый минерал, беррилосиликат кальция, натрия, железа, титана, магния. Назван по имени Бориса Александровича Макарочкина, геолога – минералога, много лет работавшего в Ильменском заповеднике.

Номенклатура минерала

 

  Макарочкинит как минеральный вид
В системе минералогии макарочкинит относится к классу силикаты, подкласс – цепные, группа энигматита (по [22]). Минерал относится к триклинной сингонии, пространственная группа P1.

Кристаллическая структура

 

Кристаллическая структура
Для собственно макарочкинита не изучалась, но для энигматита известна и описывается (по [34]) следующим образом. Структура состоит из двухмерных слоёв двух видов, они параллельны (100) и чередуются в направлении оси a. Один слой образован FeO6– и TiO6-тетраэдрами и искажёнными антипризмами Na (рис.1), а второй слой образован пироксеноподобными цепочками [Si6O18], соединёнными FeO6-октаэдрами. В этих пироксеноподобных цепочках на каждые четыре SiO4-тетраэдра приходится два дополнительных SiO4-тетраэдра, которые имеют общие вершины с двумя соседними тетраэдрами цепочки.

Рис. 1. Структура энигматита (по [34])

Морфология

 

  Формы нахождения
Макарочкинит образует монокристальные выделения, по форме близкие к изометричным, в полевом шпате. Размеры этих выделений достигают 50 мм. Иногда видны одна-две неровные грани.

Основные физические характеристики

 

  Плотность: измеренная – 3,87 г/см3, вычисленная – 3,88 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса – 5,5-6; хрупкий.
Излом: раковистый, спайность несовершенна по {110}.
Цвет: чёрный, в тонких сколах по краям просвечивает зелёным цветом.
Черта: зеленовато-чёрная.
Блеск: стеклянный.
Оптические характеристики: просвечивает, в проходящем свете (в иммерсионных препаратах) имеет зелёный цвет, слабо плеохроирует, в скрещенных николях не погасает, а меняет цвет от зелёного до красно-коричневого. Оптически двуосный; Ng=1,860, Np=1,799.

Особенности химического состава

 

  Кроме основных формульных элементов: (Ca, Na, Fe, Ti, Mg, Si, Be, Al) в незначительных количествах установлены K (отнесён к позиции Ca – Na) и Mn (отнесён к позиции Fe – Ti – Mg). Эмпирическая формула выглядит следующим образом:

(Ca2,09Na0,36K0,03)2,5 (Fe2+3,29Fe3+1,22 Ti0,66Mn0,08Mg0,3)5,55 O2[(Si4,39Be0,81Al0,61) 5,81O18].

Матвеевит (matveevite)

(K,H3O)Ti(Mn2+,Mg)2(Fe3+,Al)2(PO4)(OH)3 . 15H2O

 

История открытия

 

Матвеевит найден Б.В. Чесноковым в 1979 году в жиле гранитного пегматита копи № 232 Ильменского заповедника. Матвеевит, наряду с другими фосфатами, входит в состав продуктов изменения триплита, образующего гнездо возле кварцевого ядра жилы. Здесь же установлены ушковит и калугинит. Назван в честь профессора Свердловского горного института, известного советского минералога, основателя уральской минералогической школы Матвеева Константина Константиновича. Комиссией по новым минералам Международной ассоциации матвеевит не рассматривался (не представлялся).

Номенклатура минерала

 

  Матвеевит  как минеральный вид
В системе минералогии матвеевит относится к классу фосфаты, по [33] – группа полкеррита. Минерал относится к ромбической сингонии, пространственная группа Pnam или Pna21.

Кристаллическая структура

 

  Не изучена.

Морфология

 

  Формы нахождения
Мелкие, до 0,1-0,2 мм, кристаллы, вкраплённые в гидроокислы марганца. Габитус кристаллов толстотаблитчатый или изометричный (рис 1.), грани ровные, но слабо блестящие. В огранении установлено три формы. При равном их развитии кристаллы имеют облик “ромбододекаэдра”.

Рис.1. Кристаллы матвеевита таблитчатого (1) и изометричного (2) облика. Грани форм: b{010}, a{100}, p{111}

Основные физические характеристики

 

  Плотность: измеренная – 2,32 г/см3, вычисленная – 2,40 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 2,5; хрупкий.
Излом: неровный, спайность совершенная по {010}.
Цвет: белый или почти бесцветный, иногда желтоватый.
Черта: белая.
Блеск: стеклянный, на плоскости спайности перламутровый.
Прозрачен или просвечивает. В проходящем свете двуосный, положи-
тельный, угол 2V небольшой (вычисленный = 44о). Ng=1,618; Nm=1,580;
Np=1,574; Ng-Np=0,044. Ориентировка оптических осей: Ng =[001];
Nm=[100]; Np=[010].
Дополнительные характеристики: легкоплавкий.

Особенности химического состава

 

  По данным различных видов анализа в составе матвеевита установлены все формульные элементы. Характерным является постоянный и выраженный дефицит K в первой позиции (менее 0,5 формульных единиц), что при расчётах компенсируется введением предполагаемого оксония – H3O.

Монацит (monazite)

(Ce,La)PO4

История открытия

 

Монацит был найден И.Н. Менге, но принят им за циркон. Этот “циркон” он передал на исследование Г. Розе и А. Брейтгаупту. Последний определил его как новый минерал [6] и назвал монацитом: от греческого – “быть одиноким”. По одной версии – за редкость, по другой – за то, что он первоначально встречался только в одиночных кристаллах. Позднее Брукс [7] описал его как “менгит”, но это название не привилось. Окончательно минерал вошёл в номенклатуру работой Г. Розе [43], под названием, данным ему Брейтгауптом, как описавшим его первым.

Номенклатура минерала

 

  Монацит как минеральный вид
В системе минералогии монацит относится к классу фосфаты, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – островные, отдел – без воды и добавочных анионов, подотдел – простые. Минерал относится к моноклинной сингонии, вид симметрии P21/n.

Кристаллическая структура

 

  В общем виде структура монацита может быть представлена следующим образом. Атомы Ce находятся в координации 9, одновременно связывая шесть PO4-тетраэдров (рис. 1.): в трёх тетраэдрах атом Ce связан с двумя атомами кислорода (в направлении оси c), образуя цепочки вдоль оси c; ещё в трёх тетраэдрах Ce связан с одним атомом кислорода (поперёк оси c), связывая цепочки между собой.

Рис.1.

Морфология

 

Формы нахождения
Минерал сравнительно редкий, но иногда в значительных количествах накапливается в россыпях. Встречается в виде кристаллов (рис.1), иногда зернистых скоплениях и землистых агрегатах . В огранении описано более двадцати форм, для ильменского монацита в [26] приводится 12 (рис.2). Двойники известны: по {100} и по {001}.

 
 

Рис.1. Сросток кристаллов в корунд-полевошпатовом пегматите. Муз. обр.

Рис.2. Отдельные кристаллы.  Муз. обр. №5828 и №6057.

Основные физические характеристики [26,10]

 

 
Удельный вес: 4,6-5,4 г/см3, преимущественно 5,0-5,2; возрастает
с увеличением содержания Th.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 5-5,5.
Излом: раковистый до неровного. Хрупок. Спайность: совершенная по {100}, несовершенная по {010}, иногда весьма несовершенная по {110}, {101} и {011}. Иногда наблюдается отчётливая отдельность по {001}, редко по {111}.
Цвет: желтовато-бурый, красновато-бурый, желтоватый.
Черта: бесцветная (белая) или слегка желтоватая.
Блеск: изменчивый – смолистый, восковый, приближается к стеклянному, до алмазного.
Просвечивает: в прозрачных шлифах бесцветен с очень высоким рельефом.
Интерференционная окраска яркая. Ng ~ 1,835; Np ~ 1,792. Двуосный,
положительный, 2V ~ 13o.

Особенности химического состава

 

  В настоящее время в системе минералогии по преобладанию того или иного редкоземельного элемента выделено три самостоятельных минеральных вида: монацит-(Ce), монацит-(La) и монацит-(Nd). Известные ильменские монациты относятся к виду монацит-(Ce). Известны анализы, где содержание La, правла в сумме с Di, очень близко к содержанию Ce (анализ №1 в [26]), и даже немного превышает его (анализ №5 в [26]). Из других элементов обычным является Th (в ильменских содержание ThO2 доходит до 25 мас.%).

Самарскит-(Y) (samarskite-(Y))

(Y,Ce,U)(Fe2+,Fe3+)(Nb,Ta,Ti) 2O8

История открытия

 

Впервые минерал под названием “уранотантал” был описан Густавом Розе в материале, полученном им от П.И. Евреинова (по [4]). Дальнейшие исследования состава минерала, проведённые Генрихом Розе (братом Густава Розе) на материале, полученном от В.Е. Самарского (опять же по [4]), показали, что в данном минерале тантала нет, а он является ниобатом урана и других элементов. Т.е. по логике должен быть назван “уранониобатом”, а не “уранотанталом”. Но термин “ниобат” в то время уже был использован (впоследствии дискредитирован), поэтому Генрих Розе предложил для этого минерала название “самарскит”, в честь начальника штаба Корпуса горных инженеров В.Е. Самарского.

Номенклатура минерала

 

Самарскит как минеральный вид
В системе минералогии самарскит относится к классу оксиды, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – цепные, отдел – сложные, группа вольфрамита-колумбита. Природный самарскит рентгенаморфен, после прокаливания обнаруживает моноклинную, псевдоромбическую структуру, внешнее огранение кристаллов сходно с колумбитом (ромбический). Вид симметрии, по последним данным, P21/c.

Кристаллическая структура

 

Кристаллическая структура прокаленного самарскита довольно сложна и более или менее детально изучена сравнительно недавно [Am.Min., 1993]. в общем виде она имеет сходство со структурой колумбита и вольфрамита (рис.1). Если формула вольфрамита рассматривается как ABO4 (где A – Mn или Fe, B – W), то формула самарскита обсуждается в виде A2B2O8 (т.е. как бы удвоенная), при этом в позиции A элементы разделены на две группы, условно A и A`, где A – Y, Ce, U; A` – Fe2+, Fe3+; B – Nb, Ta, Ti. Иными словами Fe2+ и Fe3+ выделены в отдельную группу, располагаясь тем не менее в позиции A. В общем структура вольфрамита и колумбита описывается следующим образом: зигзагообразные цепочки состоят из нескольких искажённых октаэдров AO6 и BO6, соединённых между собой общими рёбрами, причем цепочки состоят из октаэдров только одного типа. Эти цепочки ориентированы параллельно оси с. Ряды цепочек одного типа образуют слои (А-слои и В-слои). В пределах слоя цепочки между собой не соединяются, но соединены с цепочками соседнего слоя – вершинами октаэдров.

Морфология

 

Формы нахождения
Минерал редкий, встречается в виде округлых, слегка вытянутых зёрен или кристаллов, как правило несовершенных (рис.1). Поверхность обычно покрыта красновато-бурой корочкой продуктов изменения. Всего (по миру) в огранении кристаллов установлено 12 форм, в ильменских самарскитах – существенно меньше. Габитус кристаллов близкий к короткопризматическому и таблитчатому (по {100}). Двойники не отмечались, но характерны ориентированные срастания с колумбитом (рис.2), отмечались также срастания с ильменитом, фергусонитом, монацитом.

Рис.1.  Кристалл в корунд-полевошпатовом пегматите. Муз. обр. №7379.

Рис.2. Сколы кристаллов в полевом шпате (виден сильный блеск). Муз. обр. №6506.

Кристалл в полевом шпате. Муз. обр. №6707.

Основные физические характеристики

 

Удельный вес (по [4]): от 5,31 до 6,04 г/см3, приводится одно определение 5,037. Удельный вес сильно зависит от состава, главным образом – от содержания U.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 5,5-6; микротвёрдость по разным данным 612-897 кг/мм2.
Излом: мелкораковистый, спайность в ильменском самарските незаметна, в самарскитах других месторождений иногда фиксируется по {100} как весьма несовершенная.
Цвет: смоляно-чёрный, бархатно-чёрный.
Черта: красновато-коричневая до бурой.
Блеск: на изломе сильный стеклянный, смолянистый до полуметалического.
Непрозрачен: иногда слабо просвечивает красновато-бурым цветом в тонких сколах по краям. В проходящем свете (в тонких шлифах) красновато-бурый, изотропен (вследствие метамиктности, по-видимому), показатель преломления более 2,0. В отражённом свете цвет кремово-серый до кремово-белого, отражательная способность хорошая, сопоставимая с ильменитом (абсолютная для разных длин волн: от 15,0 для 700 миллимикрон, до 22,7 для 470 миллимикрон), изотропен, внутренние рефлексы красновато-коричневые, хорошо заметны в иммерсии.
Радиоактивен: в связи с высоким содержанием урана.

Особенности химического состава

 

Состав сложный, значительно варьирует. В настоящее время позиция A считается открытой, т.е. пока пока известны самарскиты с преобладанием Y и в номенклатуре они названы самарскит-(Y) (к ним относится ильменский самарскит), но не исключено нахождение в природе самарскитов, у которых будет преобладать другой элемент. В позиции A, как правило, высокое содержание U, а также Fe2+ и Fe3+, которые некоторыми исследователями выделяются в отдельную группу. В позиции B Nb значительно преобладает над Ta, содержание Ti как правило невысокое.

Свяжинит (svyazhinite)

(Mg,Mn2+)(Al,Fe3+)(SO4)2F . 14H2O

История открытия

 

Минерал найден Б.В. Чесноковым в 1981 году в старом щебёночном карьере г. Миасса, расположенном близ кордона “Чёрная речка” Ильменского заповедника – западный склон Ильменских гор. Находится минерал в трещине, рассекающей пироксен-амфиболовые фениты, обогащённые пиритом и флюоритом. Назван в честь уральского минералога Свяжина Николая Васильевича, изучавшего минералогию щелочного комплекса Вишнёвых и Ильменских гор на Урале. Свяжинит является типичным продуктом гипергенеза пирит- и флюоритсодержащих щелочных пород Ильменских гор.

Номенклатура минерала

 

Монацит как минеральный вид
В системе минералогии свяжинит относится к классу сульфаты и является сложным водным фторит-сульфатом Mg, Mn, Al, Fe. По [31] является близким к обертиту: CuAl(SO4)2Cl . 14H2O. Относится к триклинной сингонии, пространственная группа P1 или P1 (у обертита P1).

Кристаллическая структура

 

Не изучалась.

Морфология

 

Формы нахождения
Найден в секущей трещине в виде желтоватых кавернозных комков до 2-3 см в поперечнике. Внутренние части этих комков тонкозернистые, а на поверхности выступают веерообразные пачки пластинчатых кристаллов толщиной менее 0,1 мм, в поперечнике до 0,3-0,5 мм (редко до 1 мм). Кристаллы (рис.1) уплощены по (014) и имеют таблитчатую форму. В огранении установлено 10 форм. Кристаллографические константы: a : b : c = 2 ,126 : 1 : 2,111; альфа=90о, бета=94о, гамма=82о. В иммерсионных препаратах встречены двойники по (014).

Рис.1. Кристалл свяжинита (установка нестандартная).
Грани форм: a{100}, b{010}, m{110}, d{210}, e{410}, f{014}

Основные физические характеристики

 

Плотность: измеренная – 1,67 г/см3, вычисленная – 1,69 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 2.
Спайность: по {010} – средняя.
Цвет: кристаллы бесцветны; агрегаты желтовато-белые, желтоватые с розовым оттенком.
Черта: белая.
Блеск: стеклянный.
Прозрачен: в проходящем свете бесцветный, двуосный, отрицательный, угол 2V небольшой (вычисленный=50о). Ng=1,444; Nm=1,439; Np=1,423; Ng-Np=0,021. Плоскость Ng – Np близка к (014), Nm близка к нормали плоскости (014) – (рис).
Дополнительные характеристики: легкоплавок, хорошо растворяется в холодной воде. Вкус жгуче-вяжущий, солоноватый.

Особенности химического состава

 

Кроме элементов, включенных в формулу, в составе свяжинита в незначительных количествах установлены K, Na, Ca.

Ушковит (ushkovite)


MgFe3+2(PO4)2(OH)2 . 8H2O

 

История открытия

 

Ушковит найден Б.В. Чесноковым в 1979 году в жиле гранитного пегматита копи № 232 Ильменского заповедника. Ушковит наряду с другими фосфатами входит в состав продуктов изменения триплита, образующего гнездо возле кварцевого ядра жилы. Здесь же обнаружены калугинит и матвеевит. Назван в честь профессора Сергея Львовича Ушкова, учёного – натуралиста, исследователя природы Ильменского заповедника.

Номенклатура минерала

 

Ушковит как минеральный вид
В системе минералогии ушковит относится к классу фосфаты, по [27] – группа паравоксита, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – цепные, отдел – водные с добавочными анионами, группа – клиновоксита-лауэита, подгруппа – лауэита. Минерал относится к триклинной сингонии, пространственная группа P1 или P1.

Кристаллическая структура

 

Для собственно ушковита не исследовалась, но по [30] он сочтён изоструктурным основным водным фосфатам (лауэиту, гордониту, паравокситу, сиглоиту). Структура лауэита по [21] описывается следующим образом рис.1. Химическая формула лауэита по [27]  Mn2+Fe3+2(PO4)2(OH)2.8H2O, кристаллохимическая по [21] Mn(H2O)4{Fe2(H2O)2[PO4]2(OH)2}.2H2O. Основными элементами структуры лауэита являются Fe-октаэдры, Mn-октаэдры и P-тетраэдры. Fe-октаэдры, связанные друг с другом OH-вершинами, образуют цепочки, ориентированные вдоль оси c. Через O-вершины Fe-октаэдры посредством P-тетраэдров связываются дополнительно в цепочках, а также с Fe-октаэдрами соседних цепочек, образуя слои вида {Fe2(H2O)2[PO4]2 (OH)2}2 – (смотри кристаллохимическую формулу), параллельные в (010). При этом одна вершина каждого P-тетраэдра (кислородная) ориентирована “наружу” такого слоя. Через эту вершину слои связываются друг с другом посредством Mn-октаэдров, у которых две противоположные вершины являются O-вершинами, общими с O-вершинами P-тетраэдров соседних слоёв. Четыре остальных вершины Mn-октаэдра остаются не связанными и заняты молекулами H2O (смотри кристаллохимическую формулу). Две оставшиеся молекулы H2O расположены в полостях структуры и имеют цеолитный характер. Структура ушковита имеет тот же тип, только Fe-P-слои связываются не Mn-октаэдрами (лауэит), а Mg-октаэдрами (ушковит).

рис .1Структура лауэита (по [21]): а – проекция на плоскос- ть (001), в которой ви- ден слой состава [Fe2(H2O)2(PO4)2(OH2)2]2- параллельный плоскости (010); б – проекция на плоскос- ть (100), показывающая строение цепочек Fe-октаэдров и P-тетраэдров, входящих в состав слоёв. В структуре ушковита место Mn-октаэдров занимают Mg-октаэдры.

Морфология

 

Формы нахождения
Образует кристаллы и сростки кристаллов (до 2 мм) на стенках полостей в изменённом триплите или в продуктах его изменения. Отмечены радиально-лучистые агрегаты. Многие кристаллы расщеплены в направлении [001], но нередки и плоскогранные кристаллы. Облик кристаллов короткопризматический по [001], изометричный, иногда слегка уплощён по [001] (рис 1.). В огранении установлено 7 форм. Кристаллографические константы: a : b : c=0,488 : 1 : 0,661; альфа=107о42`, бета=110о26`, гамма=72о35`.

Рис.1 Кристаллы ушковита.

Грани форм: c{001}, b{010}, a{100}, m{110}, M{110}

Основные физические характеристики

 

Плотность: измеренная – 2,38 г/см3, вычисленная – 2,4 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 3,5.
Излом: спайность совершенная по {010}, хрупкий.
Цвет: от светло-жёлтого до оранжево-жёлтого и светло-коричневого.
Черта: светлая, желтоватая.
Блеск: от стеклянного (на грани) до перламутрового (на спайности) и жирноватого (на изломе).
Прозрачен: иногда замутнён. В проходящем свете чуть желтоватый;
двуосный, 2V около 50о, сильная дисперсия оптических осей (r>v);
Ng=1,670; Nm=1,637; Np=1,584; Ng-Np=0,086; угол с:Ng=26о; Nm и Ng практически параллельны {010}.
Дополнительные характеристики: легкоплавок, сплавляется в магнитный шарик чёрного цвета. В закрытой трубке при нагревании выделяет очень много воды.

Особенности химического состава

 

По данным различных видов анализов в составе ушковита, кроме главных Fe, Mg и P установлены элементы-примеси Mn, Ca, Al.

Фторрихтерит (fluor-richterite)

Na2 Ca (Mg,Fe2+)5Si8 O22 (F,OH)2

История открытия

 

Назван по составу и сходству с рихтеритом. По существу фторрихтерит это минерал группы амфиболов, имеющих состав, аналогичный рихтериту, только в позиции летучих компонентов у него F- преобладает над (OH)- (у рихтерита – наоборот).

Открытие минерала было инициировано исследованием амфиболов из апогипербазитовых фенитов Булдымского гипербазитового массива в северной части Вишнёвых гор [19]. Необычность состава этих амфиболов, а именно – высокая фтористость, обратила на себя внимание исследователей. А анализ данных по более ранним исследованиям амфиболов Ильменских гор показал, что минерал, описанный ранее как рихтерит, также является высокофтористым [1]. По существующим правилам номенклатуры минералов преобладание какого-либо компонента в определённой позиции (правило 50%) является видообразующим признаком. Исследователями было установлено, что F- преобладает над (OH)-, это и послужило основанием для выделения нового минерала. Новый минерал фторрихтерит был утверждён КНМ ММА 29 августа 1992 г. Первое описание фторрихтерита в качестве нового минерала приведено в [3].

Номенклатура минерала

 

Фторрихтерит как минеральный вид
В системе минералогии фторрихтерит относится к классу силикаты, по классификации А.С. Поваренных [21]: класс – цепные, подотдел – с добавочными анионами или радикалами, группа амфиболов.
Минерал относится к моноклинной сингонии и имеет вид симметрии c2/m.

Кристаллическая структура

 

Кристаллическая структура фторрихтерита общая для амфиболов [23]: сдвоенные цепочки кремнекислородных тетраэдров связаны MeO-октаэдрами. Последние слагают ленты, в пределах которых MeO-октаэдры отличаются друг от друга по ряду характеристик, в зависимости от положения в ленте: M(1), M(2), M(3) и M(4) – (рис. 1).

Структура амфиболов (рихтерит, по [23])

M(1) – M(3): Mg, Mn, Fe2+, Fe3+, Al, Ti
M(4): Ca, Na, а также Li, Mg, Mn, Fe2+
T(1) и T(2): Si, Al
A: Na.

Морфология

 

Формы нахождения
Формы нахождения: в фенитах Ильменских гор фторрихтерит отмечен в виде мелких зёрен размером 0,1 – 2 мм, ассоциирует с микроклином, альбитом, флогопитом. В карбонатитах Булдымского массива (Вишнёвые горы) и апогипербазитовых щелочных метасоматитах Ильменских гор (копь № 97 ИГЗ) образует довольно крупные зёрна и даже кристаллы размером до 10 см (рис.1), ассоциирует с кальцитом, пирохлором, цирконом, апатитом, пиритом, пирротином и ильменитом. Кристаллографическое изучение кристаллов не проводилось, но в [3] в огранении кристаллов отмечены формы a{100}, b{010}, и m{110}, а сами кристаллы имеют призматический облик и вытянуты по оси c – [001].

Рис.1.  Фторрихтерит. Плоскопризматические кристаллы и сростки  кристаллов в крупнозернистом доломите (с монацитом). Муз. обр. №5023.

Фторрихтерит. Плоскопризматический кристалл в зернистом доломите. Муз. обр. №8476.

Основные физические характеристики

 

Плотность: в [3] не приводится, для рихтерита [23] составляет 2,93 – 3,51 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 5 – 6.
Излом: занозистый, хрупок. Спайность совершенная по (110).
Цвет: светло-зелёный до сине-зелёного.
Черта: белая.
Блеск: стеклянный.
Прозрачен: в проходящем свете двуосный, отрицательный, удлинение положительное, плоскость оптических осей – (010). Угол оптических осей 2V=71-71о. Показатель преломления: Ng=1,627-1,629; Nm=1,621; Np=1,612-1,618; двупреломление=18-26о. Отмечается дисперсия оптических осей (v>r) и аномальные цвета интерференции – индигово-синий ибурый. Сильный плеохроизм: по Ng – голубовато-зелёный, по Nm – буровато-зелёный (иногда сиреневый), по Np – светло-бурый до бесцветного. Схема плеохроизма Ng>Nm>Np.

Особенности химического состава

 

Кроме видообразующих элементов (см. формулу) в составе фторрихтерита установлены K – 0,2-0,32 ф. е., Fe3+ – до 0,6 ф. е., Al – до 0,27 ф. е., а также незначительное количество Ti, Mn. Содержание F – 1,12-1,5 ф. е.

Хиолит (chiolite)

Na5Al3F14

История открытия

 

  В 1845 году при разработке топазовой копи (ныне № 69) было встречено гнездо диаметром около 1 метра, сложенное криолитом (ледяной камень) и неизвестным тогда минералом, похожим, в плотныхскоплениях, на комья снега. Отсюда и название, производное от греческого “снежный камень”. В качестве нового минерала описан Германом и Ауэрбахом [37], определившими его состав. Кристаллографическое изучение проведено Н.И. Кокшаровым позднее.

Номенклатура минерала

 

Хиолит как минеральный вид
В системе минералогии хиолит относится к классу фториды, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – сложные. Относится к тетрагональной сингонии, вид симметрии P4/mnc.

Кристаллическая структура

 

Основой структуры являются AlF6-октаэдры, которые образуют слои параллельные оси c, соединяясь при этом с соседними октаэдрами: одна треть – четырьмя вершинами, а две трети – только двумя. Соседние слои сдвинуты друг относительно друга по диагонали на половину этой диагонали (рис.1). Одна пятая атомов Na  располагаются в крупных пустотах слоёв, а четыре пятых – между слоями в восьмерной координации.

Структура хиолита (по [28])

В пустотах, образованных AlF6-октаэдрами в пределах слоя, располагается Na (Na, расположенный между слоями не показан).

Морфология

 

Формы нахождения
Минерал очень редкий, в ильменах известен только в одной копи (№ 69). Образует мелкокристаллические агрегаты и сплошные плотные массы. Кристаллы дипирамидального облика (рис …), основная форма – дипирамида o{111}, в разной степени притупляется дипирамидой n{012} и очень тупой дитетрагональной дипирамидой z, символы которой не определены из-за искривлённости граней (рис. 1), отмечен также пинакоид c{110}. Нередки двойники по (111).

Рис.1  Несовершенный кристалл хиолита

Рис.2. Кристаллы (1,2) и двойник (3) хиолита
Грани форм: Грани форм: o{111}, n{102}, z{hhl} 

Основные физические характеристики

 

>Плотность: измеренная – 2,13 г/см3; вычисленная – 2,14 г/см3.
Удельный вес: 2,995 – 3,005 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 3,5 – 4.
Излом: раковистый, спайность совершенная по {001}.
Цвет: бесцветный, в зернистых скоплениях белый.
Блеск на изломе стеклянный, на плоскостях спайности – с перламутровым отливом.
Прозрачен, в шлифах одноосный, отрицательный, погасание относительно спайности прямое, No=1,3486, Ne=1,3424, No-Ne=0,0062.

Особенности химического состава

 

Состав хиолитов близок к стехиометричному, теоретический (в мас.%): Na=24,88, Al=17,53, F=57,59. Отмечались незначительные примеси K, Ca, Mg.

Чевкинит (chevkinit)

(Ce,La)4 (Fe2+,Mg)2(Ti,Fe3+)3 Si4O22

История открытия

 

Чевкинит впервые был определён и назван Густавом Розе в 1839 году [24] в материале, полученном им от К.И. Лисенко. По результатам анализа минерал оказался сложным титаносиликатом редких земель цериевой подгруппы и железа. Поначалу конкретное место отбора образца в Ильменских горах не было известно и минерал считался исключительно редким. Впоследствии было найдено несколько объектов, в которых он встречается (в частности копи № 17, 183 и др.).

Номенклатура минерала

 

Чевкинит как минеральный вид
В системе минералогии чевкинит относится к классу силикаты, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – островные, отдел – с изолированными парами тетраэдров Si2O7 (диортосиликаты),подотдел – с добавочными анионами или радикалами, группа перрьерита. Минерал относится к моноклинноой сингонии, пространственная группа C2/m.

Кристаллическая структура

 

Кристаллическая структура чевкинита считается анало- гичной структуре перрьерита с некоторыми отличиями. В целом она может быть описана следующим образом. Основу структуры составляют TiO6-октаэдры, которые, соединяясь рёбрами, образуют цепочки, вытянутые в направлении оси b, причем таких цепочек два типа (Рис.1). Соединяясь вершинами TiO6-октаэдров эти цепочки образуют слои, параллельные плоскости c(001). Слои, в свою очередь, между собой связаны диортогруппами Si2O7 и Fe2+O6-октаэдрами (последние связывают диортогруппы Si2O7 соседних слоёв). Атомы Ce (La, Th и др.) располагаются в “полостях” между TiO6-октаэдрами и диортогруппами Si2O7. Отличие же структуры чевкинита и перрьерита состоит в различном положении диортогрупп Si2O7 по отношению к цепочкам TiO6-октаэдров: у чевкинита вдоль этих цепочек проходит винтовая ось второго порядка, а у перрьерита – простая поворотная ось второго порядка.

Рис.1Структура чевкинита (по [29])

1 – Проекция на плоскость (001), в профиль видны слои Ti-октаэдров, параллельные (001). 2 – Элемент структуры: цепочка Ti-октаэдров, вы- тянутая вдоль оси b, с присоединёнными к ней диорто-группами Si2O7

Морфология

 

Формы нахождения
Минерал редкий. Несмотря на то, что чевкинит был открыт в первой половине 19-го столетия, кристаллы его в Ильменах были найдены лишь в 20-м столетии. До этого он встречался в виде зёрен неправильной формы и плотных кусков различных размеров (рис.1). Кристаллы, как правило, уплощённые по a (от пластинчатых до толстотаблитчатых) и удлинены в направлении b. В огранении ильменских чевкинитов установлено около 15 форм [17], всего же в чевкините (с учётом других месторождений) известно более 20 форм. Распространены двойники по c (рис.2).

Рис.1. Чевкинит . Кристаллы в полевошпатовом пегматите. Муз. обр. №7324.

Рис.2. Чевкинит . Кристаллы в полевошпатовом пегматите. Муз. обр. №7880.

Основные физические характеристики

 

Удельный вес: 4,4 – 4,9 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 5 – 6 (по [17] – 5,5); микротвёрдость 760 кг/мм2.
Излом: неровный до раковистого, хрупок, cпайность  несовершенная по (001) или отсутствует.
Цвет: смоляно-чёрный, бархатно-чёрный до тёмно-бурого.
Черта: от буровато-чёрной до светло-бурой.
Блеск: сильный, от смоляного до алмазовидного.
Непрозрачен или слабопрозрачен: слабо просвечивает в тонких сколах по краям красновато-бурым цветом. В проходящем свете (по [17]) мало прозрачен, тёмно- красновато-бурый до желтовато-красного, Nm = 1,88 – 1,97, двупреломление = 0,01 – 0,02, двуосный, отрицательный.
Радиоактивен: в связи с присутствием Th.

Особенности химического состава

 

Состав минерала довольно сложный. Если его формулу представить в виде A4B2Ti3Si4O22 (где A – Ce, La, Ca, Th и др.; B – Fe2+, Mg и др.), то можно отметить, что позиция Ti и Si относительно стабильна: в позиции Ti иногда появляется в заметных количествах Fe2+, а в позиции Si – Al. В позициях A и B имеют место колебания содержания элементов, причём позиция A считается открытой: пока известны чевкиниты с преобладанием Ce в этой позиции (к ним относится и ильменский), т.е. это чевкинит-(Ce), не исключается преобладание в этой позиции других элементов. Из других элементов в позиции A (в заметных количествах) постоянно отмечаются Ca, Th, редкоземельные элементы (La, Nd и др.). Позиция B – это позиция двухвалентных катионов, обычно это Fe2+ и Mg, иногда присутствует Mn и др.

Эшинит-(Ce) (aeschynite-(Ce))

(Ce,Ca,Fe,Th) (Ti,Nb)2(O,OH)6

История открытия

 

В качестве нового минерала эшинит-(Ce) описан Й.Я. Берцелиусом в 1828 году под названием “эшинит” [36] из материалов И.Н. Менге (чёрные кристаллы со смолистым блеском). Первоначально самим И.Н. Менге он был определён как гадолинит (силикат Y, Fe и Be). Но И.Я. Берцелиус показал, что этот “гадолинит” является совершенно новым веществом, “содержащим 35 – 38 % титановой кислоты в соединении с циркозёмом”. Само название “эшинит” является производным от греческого и означает “я стыжусь” или “стыд” – тем самым Берцелиус подчеркнул, что в то время химики ещё не умели полностью отделять “титановую кислоту” (двуокись титана) от “циркониевой земли” (двуокиси циркония).

Номенклатура минерала

 

Эшинит как минеральный вид
В системе минералогии эшинит относится к классу оксиды, по классификации А.С. Поваренных [21]: подкласс – каркасные, отдел – сложные, группа – эшинита (эсхинита). Кристаллизуется в ромбической сингонии, вид симметрии Pbnm.

Кристаллическая структура

 

Основой структуры является (Ti,Nb)-октаэдры. Общим ребром они связываются в пары, а пары между собой связаны вершинами, образуя зигзагообразные ленты, ориентированные вдоль оси c. Между собой такие ленты также соединены вершинами, образуя каркас, в полостях которого располагаются атомы Ce, Y и др. (рис.1). Атомы Ce, Y и др., связанные с кислородом окружающих их (Ti,Nb)-октаэдров, можно рассматривать как искажённые восьмивершинники, которые, соединяясь между собой рёбрами, образуют изолированные цепочки, также ориентированные вдоль оси c.

Структура эшинита (по [21])

Ti(Nb)-октаэдры, соединяясь попарно рёбрами, а пары – вершинами, образуют каркас, в полостях которого расположены атомы Ce.

Морфология

 

Формы нахождения
Минерал редкий, встречается в виде удлинённых зёрен и кристаллов, обычно несовершенных (рис.1). В кристаллах ильменских эшинитов установлено не менее 6 форм, всего же их (с учётом других месторождений) известно около 10 (рис.2). Отмечались параллельные сростки, двойники неизвестны.

Рис.1. Кристалл. Муз. обр. №7385. Рис.2. Кристаллы в полевом шпате. Муз. обр. №4553.

Основные физические характеристики

 

Удельный вес: 4,9 – 5,3 г/см3, у анталэшинита – до 5,8 г/см3.
Твёрдость: по десятибальной шкале Мооса 5-6 (по [5] – около 5), микротвёрдость 593 – 734 кг/мм2, у танталэшинита – до 764 кг/мм2.
Излом: раковистый до неровного, спайность в ильменском эшините не установлена, хрупок.
Цвет: буровато-чёрный, тёмно-бурый до красновато-бурого.
Черта: бурая, у танталэшинита – бледно-жёлтая до коричневато-жёлтой.
Блеск: стеклянный, смоляной до полуметалического.
Прозрачность: в тонких сколах просвечивает красновато-бурым, буровато-жёлтым цветом. В проходящем свете тёмно-вишнёво-красный, красновато-бурый, буровато-жёлтый; метамиктный не плеохроирует (по [5] N = 2,1 – 2,26); кристаллический плеохроирует заметно Ng ~ 2,34 – 2,5 (бурый), Nm ~ 2,35 (коричневый), Np ~ 2,28 (желтовато-бурый); Ng > Np; двуосный положительный, 2V ~ 75 – 80o, погасание прямое: Ng = c, Np = a. В отражённом свете кремово-серый; отражательная способность средняя, ниже чем у ильменита (по [35] в %: в белом свете – 15,6, в синем – 22,5, зелёном – 19,3, жёлтом – 14,5, оранжевом и красном – 14,0); внутренние рефлексы слабые, коричневато-жёлтые и красноватые.

Особенности химического состава

 

Несмотря на кажущуюся простоту общей (базовой) формулы: AB2O6, в природных минералах с этой формулой реализуется изоморфизм в самых широких пределах – как в позиции A (редкоземельные элементы, Th, Ca и др.), так и в позиции B (Ti, Nb, Ta). В зависимости от преобладания того или иного элемента в соответствующей позиции (по [39]) в настоящее время в природе установлены следующие минеральные виды. По позиции B: собственно эшинит – ведущий элемент Ti, ниобоэшинит – ведущий элемент Nb, танталэшинит – ведущий элемент Ta; это всё корневые названия минералов. Для каждого из них известна вариация элементов в позиции A. В собственно эшинитах: эшинит-(Ce) – по преобладанию Ce, эшинит-(Nd) – по преобладанию Nd, эшинит-(Y) – по преобладанию Y, тороэшинит – по преобладанию Th. В ниобоэшинитах: ниобоэшинит-(Ce) – по преобладанию Ce, ниобоэшинит-(Nd) – по преобладанию Nd, виджеццит – по преобладанию Ca. В танталэшинитах: танталэшинит-(Y) – по преобладанию Y и ринерсонит – по преобладанию Ca. Итого 9 самостоятельных минеральных видов. Минерал, впервые описанный в Ильменах как “эшинит”, в настоящее время относится к виду “эшинит-(Ce)”. Все остальные впервые открыты в других месторождениях. Тем не менее позднее в Ильменах были открыты: эшинит-(Y) (бломстрандин Хаузера), ниобоэшинит-(Ce) (линдокит Поповой В.И.), тороэшинит (по химическим анализам разных авторов).

 

Литература

1. Баженов А.Г., Иванов Б.Н. Рихтерит и флогопит из фенитов ильменского комплекса // Проблемы минералогии Урала. Свердловск – УНЦ АН СССР, -1976. с. 133 – 136.
2. Баженов А.Г.,Кутепова Л.А., Щербакова Е.П. К систематике амфиболов Ильменского комплекса // Минералогические исследования эндогенных месторождений Урала. Свердловск – УНЦ АН СССР, – 1982. с.78 – 92.
3. Баженов А.Г., Недосекова И.Л., Петерсен Э.У. Фторрихтерит 2Ca(Mg,Fe)5[Si8O22](F,OH)2 – новый минеральный вид в группе амфиболов / ЗВМО, -1993, N3. с. 188 – 198.
4. Барсанов Г.П. Самарскит // Минералы Ильменского заповедника. М.-Л. – 1949. с. 393 – 398.
5. Барсанов Г.П. Эшинит // Минералы Ильменского заповедника. М.-Л. -1949. с. 463 – 475.
6. Брейтгаупт А. О монаците, новом отличии ископаемого царства. / Горн. журн., -1829, 4, N10. с. 1 – 4.
7. Брукс (Brooks) Mengit // Ann d. Phys. и Chem. v. Poggendorf ( Поггендорфовы анналы ). – 1831, 23, c. 360 – 362.
8. Брэгг У.Л., Кларингбулл Г.Ф. Кристаллическая структура минералов. М.: “Мир”, – 1967.360с.
9. Годовиков А.Л. Минералогия. М.: “Недра”, -1975. 519с.
10. Дэна Дж. Д., Дэна Э. С., Пэлач Ч., Берман Г., Фрондель К. Монацит. // Система минералогии. М.: изд. “Иностр. лит.”, -1954, Т. 2, п/т – 2. с. 75 – 81.
11. Ильменит // Минералы : Справочник. М.:”Наука”,1967, Т. 2, вып. 3. с. 278 – 290.
12. Ильменит // Справочник – определитель рудных минералов в отражённом свете. М.:”Недра”, – 1988, с. 390 – 391.
13. Ильменорутил // Минералы: Справочник. М.:”Наука”, -1965, Т. 2, вып. 2. с.259 – 265.
14. Кеммерер Г. Канкринит – ископаемое, открытое на Урале / Горн. журн., -1828, 4.
15. Кобяшев Ю.С., Поляков В.О. Минералы Ильменских гор. Миасс: Ильменский заповедник, – 1994, с. 73.
16. Кокшаров Н.И. Материалы для минералогии России. Спб., -1856, Т. 2. 352 с.
17. Крыжановский В.И. Чевкинит // Минералы Ильменского заповедника. М.-Л. -1949. с. 393 – 398. 18. Ларсен Е., Берман Г. Определение прозрачных минералов под микроскопом. М.: “Недра”, – 1965. 464 с.
19. Недосекова И.Л. Породобразующие минералы щелочных метасоматитов и карбонатитов Булдымского гипербазитового массива (Вишнёвые горы) // Материалы к минералогии рудных районов Урала. Свердловск : УрО АН СССР, -1988. с. 51 – 86.
20. Номенклатура амфиболов: доклад подкомитета по амфиболам комиссии по новым минералам Международной Минералогической Ассоциации (КНМНМ ММА) / Записки ВМО, -1997, N6. c. 82 – 102.
21. Поваренных А.С. Кристаллохимическая классификация минеральных видов. Киев: “Наукова Думка”, -1966. 547 с.
22. Поляков В.О., Черепивская Г.Е., Щербакова Е.П. Макарочкинит – новый беррилосиликат // Новые и малоизученные минералы и минеральные ассоциации Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, -1986. с. 108 – 110.
23. Рихтерит // Минералы: Справочник. М.:”Наука”, -1981, Т. 3, вып. 3. с. 188 – 198.
24. Розе Г. Новые геогностические и минералогические замечания об Ильменских горах. Извлечение из статей, помещённых в Поггендорфовых анналах / Горн.журн.,- 1839, 4, №10.
25. Симонов А.И. Ильменит // Минералы Ильменского заповедника.М.-Л.: Изд. АН СССР, – 1949. с. 502 – 522.
26. Симонов А.И. Монацит // Минералы Ильменского заповедника. М.-Л.: Изд. АН СССР, – 1949. с. 399 – 407.
27. Флеймер М. Словарь минеральных видов. М.: “Мир”, -1990, 204 с.
28. Хиолит // Минералы: Справочник М.: Наука, -1963, Т. 2, вып.1. с. 67 – 71.
29. Чевкинит // Минералы: Справочник М.: Наука, -1972, Т. 2, вып.3. с. 784 – 792. 30. Чесноков Б.В., Вилисов В.А., Черепивская Т.Е., Горская М.Г. Ушковит MgFe2+2(PO4)2(OH)2.8H2O – новый минерал / Записки ВМО, -1983, ч. 112, вып. 1. с. 42 – 46.
31. Чесноков Б.В., Баженова Л.Ф., Каменцев И.Е., Поляков В.О., Бушмакин А.Ф. Свяжинит (Mg,Mn,Ca)(Al,Fe3+)(SO2)F. 14H2O – новый минерал / Записки ВМО, -1984, ч.113, вып.3. с. 347-351.
32. Чесноков Б.В., Баженова Л.Ф., Поляков В.О., Корнилов Ю.Б., Суставов С.Г., Бушмакин А.Ф. Находки новых минералов на Южном Урале // Материалы к топоминералогии Урала. Свердловск: УНЦ АН СССР, -1986. с. 3 – 24.
33. Чесноков Б.В., Вилисов В.А., Поляков В.О., Бушмакин А.Ф. Новые фосфаты из Ильменского заповедника. // Минералы и минеральное сырьё горно-промышленных районов Урала. Свердловск: Уро АН СССР, -1989. с. 3 – 10.
34. Энигматит // Минералы: Справочник. М.:”Наука”, – 1981, Т. 3, вып. 2. с. 562 – 570.
35. Эшинит // Минералы: Справочник. М.:”Наука”, – 1967, Т. 2, вып. 3. с. 360 – 371.
36. Berzelius J.J. Jahresberg Uber chem. Min., -1828, 9, 195.
37. Hermann R.F., Auerbach J.B. Untersuchungen russischer Mineralien / Journ. prakt. Chemie, -1846, 37. с. 188 – 190.
38. Kupffer A.T. Kustner`s. Archio Jahrb., -1827, н.10., 1.
39. Levinson A.A. A system of nomenclature for rare-earth minerals / Am. Min.,- 1966. -51, № 1/2. p. 152- 158.
40. Leak B.E. Nomenclature of amphiboles / Can. Min., -1978, vol. 14, № 4. p. 501 – 520
41. Mc Gregor Wm. J. phys., -1791, 72, 152; Chem. Ann., -1791. 42. Rose G. Ann. Phys. u. Chem. Pogg., -1827, 9; 14.
43. Rose G. Reise nach dem Sudlichen Ural und dem Kaspisehen Meete. Berlin,-1842, 2.

Закрыть меню
Председатель:
Секретарь:
Члены правления:
:
:
:
:
: